DE2437140A1 - MAIN SUSPENSIONS OF RAIL VEHICLES - Google Patents

MAIN SUSPENSIONS OF RAIL VEHICLES

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DE2437140A1
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    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/305—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes incorporating rubber springs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

Dr. F. Zumsteln. sen, -Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - Olpl.Phyc. R. Hoteb&uer ... Dr. F. Zumstein Jun.Dr. F. Zumsteln. sen, -Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - Olpl.Phyc. R. Hoteb & uer ... Dr. F. Zumstein Jun.

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Case No. PY 5368Case No. PY 5368

DUNLOP LIMITED, L ο η don S.W. 1DUNLOP LIMITED, L ο η don S.W. 1

Hauptaufhängungen von SchienenfahrzeugenMain suspensions of rail vehicles

Die Erfindung betrifft Hauptaufhängungen von Schienenfahrzeugen, und insbesondere eine Hauptaufhängung aus elastischem Polyrnermaterial, die an dem Achslagerkasten eines Fahr? zeugs liegt.The invention relates to main suspensions of rail vehicles, and in particular a main suspension made of elastic polymer material, which is attached to the axle box of a Fahr? stuff lies.

Bekannte Aufhängungen eines Achslagerkastens dieser Bauart weisen ein Paar Federn aus elastischem Polymermaterial auf, die an dem Fahrzeug längs und eine an jeder Seite des Achslagerkastens angeordnet sind. Die Federn sind nach unten gegen die Mittellinie der Achse geneigt und werden unter dem Gewicht des Fahrzeugs sowohl auf Schub als auch auf Druck beansprucht. Die Veränderung in den Abmessungen der Feder und in der Neigung nach unten ermöglichen in geringem Umfang eine Regelung der Aufhängungscharakteristiken, aber das Verhältnis von Vertikal-, von Längs zu QuerSteifheit der Aufhängung beträgt gewöhnlich 1:14:2. Folglich ist die Längssteifheit sehr hoch, so daßKnown suspensions of an axle box of this type have a pair of springs made of resilient polymer material run along the length of the vehicle and one on each side of the journal box are arranged. The springs are down against that Center line of the axis inclined and will be under the weight of the vehicle is subjected to both thrust and pressure. The change in the dimensions of the spring and in the downward inclination allow the regulation of the spring to a small extent Suspension characteristics, but the ratio of vertical, longitudinal to transverse stiffness of the suspension is usually 1: 14: 2. Consequently, the longitudinal rigidity is very high, so that

509808/03 4 8 .509808/03 4 8.

2437H02437H0

eine wirkungsvolle Achslage . vorgesehen ist.an effective axis position. is provided.

Falls jedoch beispielsweise in einem gewissen Maße eine Selbststeuerung erforderlich ist, ist es vorteilhaft, wenn die Längssteifheit reduziert werden kann.However, if, for example, a certain degree of self-control is required, it is advantageous if the longitudinal stiffness can be reduced.

Ziel der Erfindung ist, eine Aufhängung so auszubilden, daß die Längssteifheit der Aufhängung wahlweise reduziert werden kann. ■The aim of the invention is to design a suspension so that the longitudinal stiffness of the suspension can be optionally reduced can. ■

Erfindungsgemäß weist ein Schienenfahrzeug mit einer Hauptaufhängung ein Paar von nach unten geneigten, in Längsrichtung einander gegenüber angeordnete Federn aus elastischem Polymermaterial auf, wobei jede an ihrem unteren Ende an einem Achskasten angebracht ist, der einen Achssatz trägt, und ist am anderen Ende so ausgebildet, daß sie mit diesem anderen Ende mit dem Fahrzeugkörper verbunden werden kann und zeichnet sich dadurch aus, daß die Mittellinie des Achssatzes ungefähr vertikal von der Wirkungsebene der sich ergebenden Längssteifheit der Aufhängung verschoben ist, so daß die wirkliche Längssteifheit an der Achse reduziert ist.According to the invention, a rail vehicle has a main suspension a pair of downwardly inclined, longitudinally opposed springs of resilient polymeric material on, each being attached at its lower end to an axle box that carries a set of axles, and is on other end formed so that it can be connected to this other end with the vehicle body and draws is characterized by the fact that the center line of the set of axles is approximately vertical from the plane of action of the resulting longitudinal stiffness the suspension is shifted so that the real longitudinal stiffness at the axle is reduced.

Die Mittellinie der Achse ist vorzugsweise in vertikaler Richtung über die Wirkungsebene der sich ergebenden Längssteifheit angehoben, wobei dies dadurch erzielt wird, daß an dem Achslagerkasten nach unten verlaufende Fortsätze, einer an jeder Seite des Achslagerkastens, als Widerlager für die Federn vorgesehen sind.The center line of the axis is preferably in the vertical direction over the plane of action of the resulting longitudinal stiffness raised, this is achieved in that on the journal box downward extensions, one on each side of the axle box, as an abutment for the springs.

Die Federn aus elastischem Polymermaterial können der Art nach Gummifedern mit oder ohne Zwischenplatten aus Metall sein, und die Federn können eine ebene oder V-förmige Form aufweisen (d.h. V-förmige Kautschukblöcke und Platten).The springs made of elastic polymer material can be rubber springs with or without intermediate plates made of metal, and the springs can be planar or V-shaped (i.e., V-shaped rubber blocks and plates).

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnung eine bevor-In the following, using the attached drawing, a preferred

509808/0348509808/0348

2437H02437H0

zugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise näher erläutert. Preferred embodiment of the invention, for example, explained in more detail.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Hauptaufhängung, wobei ein Ende eines Achssatzes eines Fahrzeuges gezeigt ist; undFig. 1 is a side view of the main suspension, wherein one end of an axle set of a vehicle is shown; and

Fig. 2 zeigt die geometrische Anordnung der Steifheitskomponenten der Aufhängung.Fig. 2 shows the geometric arrangement of the stiffness components the suspension.

Die in Fig. 1 dargestellte Aufhängung ist für einen Einzelachslagerkasten 1 vorgesehen, der am Ende ein Rad und einen Achssatz 2 auf bekannte Art und Weise trägt. Der Achslagerkasten 1 ist mit einem nach unten ragenden Fortsatz 3 an jeder Seite versehen, und jeder Fortsatz 3 weist eine ungefähr ebene Federwiderlagerfläche 4 auf. Jede der Widerlagerflächen 4 ist zur Vertikalen geneigt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.The suspension shown in Fig. 1 is for a single axle bearing box 1 is provided, which at the end carries a wheel and an axle set 2 in a known manner. The axle box 1 is provided with a downwardly extending extension 3 on each side, and each extension 3 has an approximately flat spring abutment surface 4 on. Each of the abutment surfaces 4 is inclined to the vertical, as shown in FIG.

Ein Fahrzeugseitenrahmen 5, der sich an dem Fahrzeug längs erstreckt, weist ein Paar von nach unten-ragenden Fortsätzen 6 auf, die mit weiter außen liegenden Federwiderlagerflächen versehen sind, die ungefähr parallel zu und in einem Abstand von den Widerlagerflächen 4 an dem Achslagerkasten angeordnet sind. Der Seitenrahmen weist im allgemeinen einen U-förmigen Ausschnitt 8 auf, so daß der Achslagerkasten 1 mit Spiel aufgenommen werden kann.A vehicle side frame 5, which extends along the vehicle extends, has a pair of downward-projecting appendages 6, which are provided with more outwardly lying spring abutment surfaces, which are approximately parallel to and at a distance arranged by the abutment surfaces 4 on the axle box are. The side frame generally has a U-shaped cutout 8 so that the axle box 1 is received with play can be.

Ein Paar Gummifedern 9 sind vorgesehen, wobei eine zwischen jedem Paar von gegenüberliegenden Widerlagerflächen 4 und 7 angeordnet ist. Jede Feder 9 weist zwei Kautschukblöcke und eine Zwischenplatte auf.A pair of rubber springs 9 are provided, one between each pair of opposing abutment surfaces 4 and 7 is arranged. Each spring 9 has two rubber blocks and an intermediate plate.

Die Gummifedern 9 werden bei Belastung des Fahrzeugs so auf Schub und Druck beansprucht, und die Komponenten der Steifheit der Aufhängung an der Achse in Längs- und Vertikalrichtung des Fahrzeugs sind entsprechend mit KL und Κγ bezeichnet. In Fig. 2 sind die Steifheitskomponenten gezeigt, die auf-The rubber springs 9 are thus subjected to thrust and pressure when the vehicle is loaded, and the components of the rigidity of the suspension on the axle in the longitudinal and vertical directions of the vehicle are correspondingly denoted by K L and Κ γ. In Fig. 2, the stiffness components are shown, which on-

509808703A8 ·509808703A8

2U7H02U7H0

-ineinander einwirken und eine effektive Steifheit Kr an der Achse erzeugen.- interact and have an effective stiffness Kr on the axis produce.

Kr besteht aus zwei Steifheitskomponenten: eine, die mit K1 bezeichnet ist infolge der GummiSteifheit um 0, wobei mit 0 der Punkt bezeichnet ist, an dem die Ebene der Längssteifheit Κχ die Vertikalachse des Achssatzes schneidet, und die andere Komponente, die mit Kp bezeichnet ist, ergibt sich aus der Vertikalkraft an dem Achslager um 0.Kr consists of two stiffness components: one, labeled K 1 due to the rubber stiffness around 0, where 0 denotes the point at which the plane of longitudinal stiffness Κ χ intersects the vertical axis of the set of axles, and the other component, labeled Kp is indicated, results from the vertical force on the axle bearing around 0.

K1 . γ"2 (kXs Y3 2) ♦ <kXc Yc 2> +K 1 . γ " 2 (k Xs Y 3 2 ) ♦ <k Xc Y c 2 > +

und w and w

Damit gilt für "0": K3 = K1 + K2 und K1, die Längssteifheit an der Achse, ist gleich dem Kehrwert der Summe der direkten Längssteifheit der Federn am Punkt 0, und die Steifheit infolge der Drehung um den Punkt 0, d.h.The following applies to "0": K 3 = K 1 + K 2 and K 1 , the longitudinal stiffness on the axis, is equal to the reciprocal of the sum of the direct longitudinal stiffness of the springs at point 0, and the stiffness as a result of the rotation around point 0 , ie

1 1
KL = g; + j£ . Gemäß der Erfindung beträgt der Wert Y jedoch1 1
K L = g; + j £. According to the invention, however, the value Y is

beispielsweise 30 mm (12").for example 30 mm (12 ").

Somit wird K^, die LängsSteifheit an der Achse, geringer als der Längssteifheitsfaktor K von den Federn 6, und der Abstand Y der Achsmittellinie über der Ebene der Längssteifheit K bewirkt dies. Durch Regelung des Abstandes Y kann die Steifheit KL in Abhängigkeit von den erforderlichen AufhängungsCharakteristiken reduziert werden.Thus, K ^, the longitudinal stiffness on the axis, becomes less than the longitudinal stiffness factor K of the springs 6, and the distance Y of the axis center line above the plane of the longitudinal stiffness K causes this. By regulating the distance Y, the stiffness K L can be reduced depending on the required suspension characteristics.

509808/0348509808/0348

Claims (5)

2437HO2437HO P a t e η t a η s ρ rücheP a t e η t a η s ρ rüche Schienenfahrzeugaufhängung mit einer Hauptaufhängung, die ein Paar nach unten geneigte, in Längsrichtung einander gegenüberliegende Federn aus elastischem Polymermaterial enthält, wobei jede am unteren Ende an einem Achslagerkasten angebracht ist, der einen Achssatz trägt, und wobei das andere Ende mit dem Fahrzeugkörper verbindbar ist, dadurch gekenn ζ ei c h η e t, daß die Mittellinie des Achssatzes ungefähr vertikal von der Wirkungsebene der sich ergebenden Längssteifheit der Aufhängung so verschoben ist, daß die effektive LängsSteifheit an der Achse reduziert ist.Rail vehicle suspension with a main suspension, which is a pair of sloping downward, longitudinally to each other Contains opposing springs of resilient polymer material, each at the lower end on a journal box attached, which carries a set of axles, and where the the other end can be connected to the vehicle body, characterized in that the center line of the axle set approximately vertically shifted from the plane of action of the resulting longitudinal stiffness of the suspension is that the effective longitudinal stiffness at the axle is reduced is. 2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie der Achse vertikal über der Wirkungsebene der sich ergebenden Längssteifheit der Aufhängung verschoben ist.2. Suspension according to claim 1, characterized in that the The center line of the axis is shifted vertically above the plane of action of the resulting longitudinal stiffness of the suspension. 3. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Achslagerkasten (1) mit einem nach unten ragenden Fortsatz (3) an jeder Seite zum Anbringen der Federn (9) in der genannten Art und Weise versehen ist.3. Suspension according to claim 2, characterized in that the Axle bearing box (1) with a downward protrusion (3) on each side for attaching the springs (9) in the aforementioned Way is provided. 4. Aufhängung nach Anspruch 1,2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (9) aus elastischem Polymermaterial eine dachförmige Gestalt aufweisen, wobei die Federn V-förmige Blöcke aus elastischem Polymermaterial enthalten.4. Suspension according to claim 1, 2 or 3 »characterized in that that the springs (9) made of elastic polymer material have a roof-shaped Have shape, wherein the springs contain V-shaped blocks of resilient polymer material. 5. Aufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Federn Zwischenplatten aus Metall vorgesehen sind.5. Suspension according to one of the preceding claims, characterized in that intermediate plates made of metal in the springs are provided. 509808/03A8509808 / 03A8 L e e r s e i t eL e r s e i t e
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